長春大學

有關車載arm嵌入式的感想

專專業： 電子信息工程

班級： 電信四班 13404

學號：021340424學號：021340423

姓名：牟吉峰姓名：溫如軒

學號：021340425學號：021340427

姓名：馬浩然姓名：唐士成

今年大三下學期我們又學習了一門課叫做車載arm嵌入式，我想這門課能放在大三應該是進入社會之前很重要的吧，懷著好奇，新鮮感我終于到大三了，而我也終于接觸到這門課了。

帶著好奇心，我查閱了一些資料，學習了一些關于車輛arm嵌入式系統的基本概念。最基本的概念是嵌入式和嵌入式系統，這是熟悉但不太了解。ieee（國際電氣和電子工程師協會）對嵌入式系統的定義：

“用于控制、監視或者輔助操作機器和設備的裝置”。原文為：devices used to control，monitor or assist the operation of equipment，machinery or plants）。

目前對嵌入式系統的定義很多，但都不全面。其中這兩種我個人覺得比較合理：從技術的角度定義：

以應用為中心、以計算機技術為基礎、軟件硬件可裁剪、適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統。從系統定義的角度看：嵌入式系統是一個設計用來完成復雜的軟硬件功能，使其緊密耦合的計算機系統。

嵌入式這個術語反映了這些系統通常是大型系統（稱為嵌入式系統）不可分割的一部分。多個嵌入式系統可以共存于嵌入式系統中。當然，這些都只是理論上的，現實中，即使嵌入式系統不可見，嵌入式系統也是無處不在。

嵌入式系統已經廣泛應用于許多行業，并逐漸改變了這些行業，包括工業自動化、國防、交通和航空航天等領域。例如神州飛船和長征火箭中肯定有很多嵌入式系統，導彈的制導系統也是嵌入式系統，高檔汽車中也有多達幾十個嵌入式系統。在日常生活中，人們使用各種各樣的嵌入式系統，但它們可能并不了解它們。

事實上，幾乎所有帶有一點“智能”的家電（全自動洗衣機、電腦電飯煲…）都是嵌入式系統。由于嵌入式系統的廣泛適應性和多樣性，使得嵌入式系統在視聽、辦公甚至健身器材中無處不在。

嵌入式系統具有三個特點：專用性、嵌入性和智能性。

特點：嵌入式系統面向用戶、面向產品、面向應用。它必須與具體的應用相結合，才能具有生命力和更多的優勢。正是由于這個原因，必須根據實際系統要求進行合理的裁減。

嵌入性：也就是說系統和被控制的對象是緊密連接的，一般不需要人為干預，從這點上講，也就對嵌入式系統的環境適應性、穩定性、可靠性等提出了一些要求，在進行軟件和硬件設計時必須考慮這些要求。

嵌入式系統需要一個**處理器單元（cpu）來實現對對象的智能控制。2.

嵌入式系統首先是計算機系統，其次是專用的計算機系統，這種系統有別于通用的個人電腦（pc），最后由于其專用的特點決定了其軟硬件必須能夠進行定制，必須能夠進行裁減。三。單片機也屬于嵌入式系統的范疇。

但是由于歷史的原因，單片機和嵌入式系統被許多人區分開來對待，嵌入式系統更多地被理解為使用arm等32位嵌入式微處理器的計算機系統。4.單片機系統一般采用單任務程序或簡單的多任務內核，如uc/os-ii操作系統，一般應用于一些小型應用系統中；而arm嵌入式系統還能很輕松的運行linux、windows ce、vxworks等復雜的操作系統，比較適合于設計大型應用系統。

嵌入式系統的發展經歷了四個階段：1。無操作系統的嵌入式算法2

簡單監控式的實時操作系統階段3. 通用的嵌入式實時操作系統階段4. 以inter***為標志的嵌入式系統

嵌入式操作系統的功能如下：1。它能有效地管理越來越復雜的系統資源；2。它大大提高了嵌入式系統開發的效率和嵌入式應用軟件的可移植性。

嵌入式系統開發的角色一般有1. 芯片制造商：負責制造包括cpu、網卡、ram、及flash等芯片的廠商。

2。設備制造商：負責制造硬件開發板和產品板。

三。操作系統提供商：負責提供嵌入式操作系統。

四。軟件開發人員：負責在操作系統上開發具有獨立功能的應用程序。

5個。系統集成商：負責向最終用戶提供產品解決方案。

嵌入式開發的一般方法：嵌入式系統的軟件開發通常采用“宿主機／目標機”方式，首先利用宿主機上的豐富的資源及良好的開發環境開發和**調試目標機上的軟件，然后，通過串行口或網絡將交叉編譯生成的目標**傳輸并裝載到目標機上，最后目標機在特定的環境下運行。

嵌入式實時操作系統在目前的嵌入式應用中用得越來越廣泛，尤其在功能復雜、系統龐大的應用中顯得愈來愈重要。在嵌入式應用中，只有當cpu嵌入系統和操作系統同時嵌入式，才是計算機真正的嵌入式應用。實時操作系統的使用主要包括以下因素：

嵌入式實時操作系統提高了系統的可靠性。提高了開發效率，縮短了開發周期。嵌入式實時操作系統充分發揮了32位cpu的多任務能力。

實時操作系統的優缺點：優點：在嵌入式實時操作系統環境下開發實時應用程序使程序的設計和擴展變得容易，不需要大的改動就可以增加新的功能。

將應用程序劃分為幾個獨立的任務模塊，大大簡化了應用程序的設計過程；此外，所有需要嚴格實時性能的事件都得到了快速可靠的處理。通過有效的系統服務，嵌入式實時操作系統更好地利用了系統資源。缺點：

但是，使用嵌入式實時操作系統還需要額外的rom/ram開銷，2~5%的cpu額外負荷，以及內核的費用。

下面是一些常見的嵌入式系統。

嵌入式linux:uclinux是一個完全兼容gnu/gpl的操作系統，它是完全開放的**。uclinux從linux2.

0/2.4內核派生而來，沿襲了主流linux的絕大部分特性。它是專門為無mmu的cpu設計的，為嵌入式系統做了大量的小型化工作。

適用于沒有虛擬內存或內存管理單元(mmu)的處理器，例如arm7tdmi。它通常用于內存或閃存很少的嵌入式系統。它保留了linux的大部分優點：

穩定，良好的可移植性，優秀的網絡功能，對各種文件系統的完整支持，豐富的標準api。

win ce：windows ce是微軟開發的一個開放的、可升級的32位嵌入式操作系統，是基于掌上型電腦類的電子設備操作，它是精簡的windows 95。windows ce的圖形用戶界面非常優秀。

win ce具有模塊化、結構化、基于win32的應用程序接口和獨立與處理器的特點。win ce不僅繼承了傳統的windows圖形界面，并且在win ce平臺上可以使用windows 95/98上的編程工具（如visual basic、visual c++等）、使絕大多數的應用軟件只需簡單的修改和移植就可以在windows ce平臺上繼續使用。

vxworks：vxworks操作系統是美國公司于1983年設計開發的一種嵌入式實時操作系統（rtos），是嵌入式開發環境的關鍵組成部分。良好的持續開發能力、高性能的內核和友好的用戶開發環境在嵌入式式實操作系統領域占有一席之地。

它以其良好的可靠性和卓越的實時性被廣泛地應用在通信、軍事、航空、航天等高精尖技術及實時性要求極高的領域中，如衛星通訊、軍事演習、彈道制導、飛機導航等，甚至在1997年4月登陸火星表面的火星探測器上也使用到了vxworks。

nucleus：nucleus plus是為實時嵌入式應用而設計的一個搶先式多任務操作系統內核，其95％的**是用ansic寫成的，因此非常便于移植并能夠支持大多數類型的處理器。nucleus plus采用軟件構件的方法。

每個組件具有單一而明確的目的，通常由幾個c及匯編語言模塊構成，提供清晰的外部接口，對組件的引用就是通過這些接口完成的。由于采用了軟件組件的方法，nucleus plus的組件很容易被替換和重用。

co/os-ii：μc/os-ii是一個源碼公開、可移植、可固化、可裁剪、占先式的實時多任務操作系統。它的大部分源**都是用ansic編寫的，這使得它很容易移植和支持大多數類型的處理器。

μc/os-ii通過了聯邦航空局（faa）商用航行器認證。自1992年成立以來，μc/os-ii已經應用于數百種產品中。μc/os-ii占用的系統資源很少，在高校教學中使用μc/os-ii不需要申請許可證。

嵌入式系統項目開發生命周期：嵌入式系統的開發可以看作是一個項目的實現。項目的生命周期通常分為四個階段：確定需求、提出解決方案、執行項目和結束項目。嵌入式系統項目開發也是如此。

嵌入式系統工程設計方法簡介：由上而下是一個正統的設計方式，也就是說，所有的設計皆是遵循系統工程的流程來進行。相對而言，由下而上表示一個系統是由已經有的基礎（或組件）為起點，開始往上延伸，最后將系統完成。

嵌入式系統的應用領域：１、工業控制２、交通管理３、信息家電４、家庭智能管理系統５、pos網絡及電子商務６、環境工程與自然７、智能玩具和機器人 8、軍事國防領域

嵌入式系統的未來發展趨勢：1、嵌入式開發是一項系統工程，因此要求嵌入式系統廠商不僅要提供嵌入式軟硬件系統本身，同時還需要提供強大的硬件開發工具和軟件包支持。2、網絡化、信息化。

3、網絡互聯成為必然趨勢。四。簡化系統內核和算法，降低功耗和軟硬件成本5。提供友好的多**人機界面

另一個重要的概念是arm。arm（advanced risc machines），既可以認為是一個公司的名字，也可以認為是對一類微處理器的通稱，還可以認為是一種技術的名字。

arm微處理器的應用領域：、工業控制領域2、無線通信領域：目前已有超過85%的無線通信設備采用了arm技術。

三。網絡應用：采用arm技術的adsl芯片；語音及**處理。4、消費類電子產品：

arm技術廣泛應用于當前流行的數字音頻**設備、數字機頂盒和游戲機中。5個。圖像和安全產品：大多數流行的數碼相機和打印機現在使用arm技術。

手機中的32位sim智能卡也使用arm技術。

嵌入式實習介紹信 [7]

yjbys

男 25歲 福建人

學歷： 大專

工作年限： 1-2年

期望薪資： 面議

工作地點： 福州 - 不限

求職意向：其他電氣/能源職位 | 電氣工程師

工作經驗(工作了2年4個月，做了2份工作)

深圳市沁芯微電子有限公司

工作時間：6月 至 8月[2年2個月]

職位名稱：系統設計工程師

工作內容：

1、編寫單片機程序(PIC和STM32)

2、設計、焊接單片機仿真器電路板

3、用C#開發仿真器和OTP燒錄器的上位機程序

深圳市國宇源創科技有限公司

工作時間：203月 至 年5月[2個月]

職位名稱：技術員

工作內容：負責公司產品(RFID火車車號識別)電路板的焊接調試

教育經歷

2014年6月畢業 浙江機電職業技術學院 應用電子技術

項目/培訓經驗

1月-206月電子秤

項目/培訓內容：包含人體秤和廚房秤，使用國產的仿PIC單片和匯編語言。

嵌入式實習介紹信 [8]

1、安全和備份：

對于生產型系統，安全最重要。一旦發現安全問題，管理員首先就要停止相應的服務，查看日志，執行備份，以及打補丁。世界上沒有什么東西是絕對安全的，Linux系統也并非百分之百安全，所以每天進行日常備份十分必要。

2、安裝Linux操作系統：

通過對Linux操作系統的`安裝培訓，我們可以了解Linux的目錄結構，基本目錄、文件和執行的操作，了解這些，并掌握其安裝和操作過程，是學習Linux操作系統最基本的要求，大家一定不能忽視。

3、檢測系統狀態：

不少初接觸Linux的學員總認為自己的機器開機緩慢、浪費內存等，要想檢測問題就涉及到系統檢測。對于生產型系統來說，最重要的就是效率，如果一臺服務器反應遲鈍，那么管理員首先要做的就是查看系統運行狀態。所以學會嵌入式一定要學會檢測系統狀態。

嵌入式實習介紹信 [9]

通過嵌入式控制系統的實習，使我們了解并掌握根據嵌入式控制系統項目要求，如何設計符合控制邏輯的原理圖，復合原理圖及電子電氣EMC的PCB圖，學習電子元器件的焊接，PCB板的調試等，最終掌握嵌入式控制系統的設計及工藝等。

一、設計實習任務

1. 焊接ARM7(LPC2132)最小系統PCB。要求仔細認真焊接，并調試使其能正常工作(提供最簡易測試程序)。

2. 設計數碼管動態掃描顯示電路，三個按鍵的鍵盤電路，模擬電壓取樣電路等。要求原理圖設計合理，要求有與最小系統板的接口，正確焊接，調試后能正常工作。

3. 控制軟件設計

在嵌入式控制系統的設計中，系統控制軟件的設計是一項非常重要且艱巨的工作，系統能否正常可靠的工作，成敗在此一舉。因此要求同學們認真仔細的設計、調試控制軟件。要求軟件語句精煉，整體健壯，有一定的抗干擾能力。

二、數碼管動態掃描顯示電路控制軟件設計

要求顯示電路能正常顯示數據，數碼管無閃爍，明亮，可隨時刷新顯示的數據，參考流程圖見圖1。

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圖 1

三.鍵盤識別軟件設計

嵌入式控制系統一般的是配備簡易鍵盤，即根據需要設3~4按鍵基本能滿足使用要求，因此鍵盤控制軟件也是必須的，參考下圖

四、ADC控制軟件設計

五、 電路與程序

六、程序源代碼

#include "LPC2294.h" 圖 3

typedef unsigned int U32; //無符號32位整型變量

typedef unsigned char U8; //無符號8位整型變量

//typedef signed char int8; //有符號8位整型變量

typedef unsigned short U16; //有符號8位整型變量

#define Fpclk 11059200

#define DIS_1 0x06 //個位選通

#define DIS_2 0x05 //十位選通

#define DIS_3 0x03 //百位選通

#define KEY1 0x04 //+

#define KEY2 0x02 //-

#define KEY3 0x01 //ok

U16 cunt;

U16 data_dis,data_set;

U8 dis3=10,dis2=10,dis1=10;

U8 flag_dis,dis_n;

U8 timeout;

const U8 led_seg[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0xff,0x00}; //段嗎： 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 all_l 關顯 void __irq Timer0_ISR(void);

void cpu_init(void)

{

PINSEL0 = 0x00;

IO0DIR = 0x3FF; //顯示分配在P000~P010 ，段碼P000~P007,位碼P008~P010 //健P016~P018

//定時器0

T0TC = 0;

T0PR = 0;

T0MCR = 0x03;

T0MR0 = Fpclk/1000; //定時1mS

T0TCR = 0x01;

VICIntSelect = VICIntSelect&(~(1<<4));

VICVectCntl0 = 0x20|4;

VICVectAddr0 = (U32)Timer0_ISR;

VICIntEnable = (1<<4);

}

void updata(void)

{

U16 temp;

// u8 temp1,temp2,temp3;

//WDT_CONTR=0x3c;

if(data_dis<=999)

{

dis3=temp/100; //百位

temp=temp%100;

dis2=temp/10; //十位

dis1=temp%10; //個位 }

}

//====================================== // Timer0_ISR

//====================================== void __irq Timer0_ISR(void)

{

cunt++; if(cunt%10==0) flag_dis=1; if(timeout > 0) timeout--;

}

//====================================== //display共陽極動態掃描顯示

//====================================== display()

{

//WDT_CONTR=0x3c;

dis_n++;

switch(dis_n)

{

case 1:

IO0PIN=led_seg[dis1] | DIS_1<<8; //顯示個位 break;

case 2:

IO0PIN=led_seg[dis2] | DIS_2<<8; //顯示十位 break;

case 3:

IO0PIN=led_seg[dis2] | DIS_3<<8; //顯示百位 break;

}

if(dis_n>=3)

dis_n=0;

}

//=========================

// key_do

//按鍵接于P0.16~18

//=========================

void key_do(void)

{

U8 key,key_d;

嵌入式實習介紹信 [10]

嵌入式系統是一種專用的計算機系統，作為裝置或設備的一部分。通常，嵌入式系統是一個控制程序存儲在ROM中的嵌入式處理器控制板。事實上，所有帶有數字接口的設備，如手表、微波爐、錄像機、汽車等，都使用嵌入式系統，有些嵌入式系統還包含操作系統，但大多數嵌入式系統都是是由單個程序實現整個控制邏輯，籠統地來說，嵌入式系統是以應用為中心，以計算機技術為基礎，軟硬件可裁剪，適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴格要求的專用計算機系統。

所謂物聯網，是指通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。而嵌入式技術是將“無感知物體”轉變為“智能物體”的關鍵技術，該特性使物體具備根據外部環境變化進行反應的能力。嵌入式智能技術的特點是將硬件和軟件相結合，利用了嵌入式微處理器的`低功耗、體積小、集成度高，以及嵌入式軟件的高效率、高可靠性等優點，綜合人工智能技術，推動物聯網中智能環境的實現。

嵌入式系統涵蓋嵌入式硬件和軟件兩大部分，硬件由嵌入式處理器、存儲器與外圍設備、現場總線組成，軟件包括操作系統、文件系統、圖形用戶接口等。伴隨著網聯網時代的到來，也極大得推動嵌入式技術的發展和應用。

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